Un estudio investiga los impactos hidrológicos de las plantaciones de Eucalyptus (E. grandis) para la producción de energía en una cuenca subtropical húmeda de la provincia de Entre Ríos. A partir de un modelo de la Herramienta de Evaluación de Suelos y Aguas (SWAT, por su denominación en inglés) simularon varios escenarios de plantación de eucaliptos que seguían reglas basadas en la física para la conversión del uso de la tierra. El equipo de investigación se propuso estudiar los efectos hidrológicos, la producción de biomasa y la huella hídrica verde de la producción de energía en base a eucaliptos.
El objetivo de este estudio fue determinar cómo el cultivo de materias primas para biocombustibles a base de eucaliptos afectará a los sistemas hidrológicos. Además, evaluaron los impactos de los patrones espacialmente variables de la plantación de Eucalyptus (E. grandis), la productividad de la biomasa y el uso del agua. También se evaluaron la variabilidad interanual de los impactos hidrológicos, junto con la compensación explícita entre la producción de biomasa y el uso del agua.
Los resultados fueron publicados en el artículo “Spatially variable hydrologic impact and biomass production tradeoffs associated with Eucalyptus (E. grandis) cultivation for biofuel production in Entre Rios, Argentina”, publicado en la revista académica GCB Bioenergy en 2021. Fue realizado por Azad Heidari, David Watkins Jr., Alex Mayer, Tamara Propato, Santiago Verón y Diego de Abelleyra. Este trabajo fue apoyado por el Programa de Asociaciones para la Investigación y Educación Internacional de la Fundación Nacional de Ciencias y el Programa de Red de Coordinación de la Investigación, así como por el Instituto Interamericano para la Investigación del Cambio Global.
Biomasa y energía
El uso de fuentes de energía renovable, como los biocombustibles, puede dar lugar a alternativas más limpias y competitivas en costes a los combustibles fósiles. Los cultivos celulósicos, los residuos de cultivos y la biomasa leñosa son fuentes de bioenergía prometedoras porque han demostrado producir rendimientos de combustible por masa de materia prima similares a los de los biocombustibles de primera generación, como el etanol a base de maíz
Las consecuencias del cambio climático y la necesaria seguridad energética suscitan el uso de fuentes de energía renovables. La alta producción de biomasa leñosa obtenida a partir de plantaciones intensivas de corta rotación es una estrategia que está aumentando en muchas partes del mundo. No obstante, la amplia expansión de la producción de materias primas bioenergéticas puede tener importantes consecuencias medioambientales.
Las simulaciones del SWAT realizadas en Entre Ríos indicaron que el factor más limitante para el crecimiento de las plantas eran los suelos poco profundos que provocan un estrés hídrico estacional. A partir de las simulaciones, desarrollaron un algoritmo de optimización para encontrar la mejor ubicación para el desarrollo de eucaliptos en relación con la mayor productividad con el menor impacto hídrico.
Las altas tasas de evapotranspiración de las plantaciones de Eucalyptus E. grandis, en comparación con las clases de cobertura terrestre existentes, determinó que la conversión del uso intensivo de la tierra para su producción causara una disminución del caudal de los arroyos, siendo los meses de enero a marzo los más afectados.
Los resultados del estudio indican que en promedio la producción de 1 kg de biomasa en esta región utiliza 0,8 m3 de agua, y la huella hídrica verde de la producción de 1 m3 de combustible es de aproximadamente 2150 m3 de agua. Estos números son inferiores a los valores reportados para el etanol a base de madera, el etanol de caña de azúcar y el biodiesel de soja.
Eucalyptus E. Grandis
El eucalipto es el género de frondosas más plantado en el mundo, con más de 19 millones de hectáreas. Son muy productivos, tienen una duración de rotación corta de 6 a 8 años, se han utilizado como madera y pulpa y tienen beneficios potenciales para la restauración de ecosistemas. En muchas partes del mundo se está produciendo un rápido aumento de las plantaciones de eucalipto para obtener biocombustibles. En Entre Ríos, provincia que se caracteriza históricamente por su producción de E. gandis, especialmente en la costa del Río Uruguay, los eucaliptos ocupan aproximadamente el 90% de un total de 131.600 hectáreas de plantaciones.
Existen varios productos bioenergéticos derivados del eucalipto, como el biodiésel y el etanol celulósico, así como los pellets de madera para la calefacción directa o la generación de electricidad. Estas plantaciones tienen una alta eficiencia en el uso del agua y los eucaliptos de crecimiento rápido son usuarios de agua más eficientes en comparación con los árboles de crecimiento más lento. Sin embargo, se ha informado que las plantaciones de Eucalyptus tienen un alto uso de agua en comparación con otras especies y en comparación con las plantas nativas que reemplazan. De hecho, el Eucalyptus tiene una de las tasas de evapotranspiración más altas entre los árboles debido a las características morfológicas y fisiológicas que incluyen una alta conductancia estomática, hojas perennes, tolerancia a la sequía y enraizamiento profundo